青稞淀粉的提取、分离与分子量分布规律的研究

摘要

淀粉是一种相对廉价的工业原料,是药用辅料的主要成分之一。淀粉是青稞的主要组分,理化性质非常独特,有良好的工业应用潜力,因此本课题注重对青稞淀粉的提取、理化特性、分离和分子量方面的特性进行研究。
　　青稞淀粉的提取:采用纤维素酶辅助从青稞粉中提取淀粉,在单因素实验的基础上选择加酶量、酶解时间、酶解温度、pH值四个主要影响因素进行正交优化试验。采用极差分析和方差分析对试验结果进行处理,以淀粉提取率为评价指标,确定最佳的提取工艺条件。正交优化试验结果表明,加酶量、酶解温度以及酶解时间与酶解温度的交互作用对淀粉提取率有显著影响。实验范围内获得的最佳提取工艺条件为:加酶量90 U/g、酶解温度45℃、酶解时间8 h、pH4.0,青稞在最佳提取工艺条件下的淀粉提取率为51.52％。
　　利用 NaOH对青稞淀粉进行提取,在单因素实验的基础上选择氢氧化钠浸提时间、氢氧化钠质量浓度、固液比三个主要影响因素进行正交优化试验。采用极差分析和方差分析对试验结果进行处理,以淀粉提取率为评价指标,确定最佳的提取工艺条件。正交优化试验结果表明,氢氧化钠浸提时间、氢氧化钠质量浓度、固液比对淀粉提取率有显著影响。实验范围内获得的最佳提取工艺条件为:氢氧化钠浸提时间为4h、氢氧化钠质量浓度为0.5%、固液比为1:5(g/mL)。在此提取工艺下,青稞淀粉的提取率可达到49.43%.
　　青稞淀粉的理化性质:本文采用了国标的方法对青稞的组分进行初步的测定。其水分、粗蛋白、灰分、粗脂肪的含量分别为9.84%、11.53%、0.67%、0.80%。淀粉糊特性是青稞淀粉的一个比较重要的特性,本文对青稞淀粉的透光度、溶解度与膨胀力、冻融稳定性以及淀粉糊化特性进行研究。通过实验结果可以得知淀粉糊的的透光度随着时间的增加而降低;淀粉糊的溶解度和膨胀力随着温度的增加而增大;淀粉糊的冻融稳定性通过测量其析水率来反应,析水率越大则其稳定性较差;而通过测量其峰值黏度(2758cP)、谷值黏度(1547cP)、回生值(1035cP)来反应其糊化特性的好坏。
　　青稞淀粉的分离:通过正丁醇沉降法对青稞淀粉中的直链和支链淀粉进行分离、纯化。结果表明青稞淀粉中含有的支链淀粉高达88%以上,直链淀粉含量极少,说明对这种青稞淀粉的利用应集中在支链淀粉方面。影响分离和提取效果的主要因素有淀粉用碱液分散时的搅拌速度、纯化时正丁醇的用量、水的用量、离心力的大小等
　　青稞淀粉分子量分布:青稞淀粉主要是由支链淀粉组成的,直链淀粉含量极少。通过对支链淀粉进行凝胶色谱分析,得出青稞支链淀粉的出峰范围为55.0mL-67.2mL,顶峰位置为54mL,半高宽为7.0mL,分子量为64.68×106 g/mol,符合支链淀粉的分子量范围。

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第一章 前 言

1.1 研究现状及背景

1.1.1 青稞简介

1.1.2 青稞的应用

1.1.3 青稞淀粉的理化性状

1.1.4 青稞淀粉目前国内外研究现状

1.2 课题研究的目的及意义

1.3 课题研究主要内容

1.3.1青稞淀粉的提取工艺研究

1.3.2 青稞淀粉分离工艺的研究

1.3.3 分子量分布的研究

第二章 实验材料与方法

2.1 实验材料与仪器

2.2 实验方法

2.2.1青稞基本组分的测定

2.2.2 酶法提取青稞淀粉

2.2.3 碱法提取青稞淀粉

2.2.4 青稞淀粉糊化特性的测定

2.2.5 淀粉的分离与纯化

2.2.6 凝胶色谱法测分子量

第三章 实验结果与讨论

3.1 青稞原料中的组分

3.1.1 青稞原料中的的基本组分

3.1.2 青稞原料中淀粉含量

3.1.3 小结

3.2 酶法提取青稞淀粉

3.2.1 料液比对提取率的影响

3.2.2 加酶量对提取率的影响

3.2.3 酶解时间对提取率的影响

3.2.4 酶解温度对提取率的影响

3.2.5 pH值对提取率的影响

3.2.6 正交优化实验

3.2.7 小结

3.3 碱法提取青稞淀粉

3.3.1 固液比对提取率的影响

3.3.2 NaOH浓度对提取率的影响

3.3.3 浸提时间对提取率的影响

3.3.4 正交优化实验

3.3.5 小结

3.4 淀粉糊的特性

3.4.1 淀粉糊的透明度

3.4.2 淀粉糊的溶解度和膨胀力

3.4.3 淀粉糊的冻融稳定性

3.4.4 淀粉糊化特性的分析

3.4.5 小结

3.5 淀粉的分离与纯化

3.5.1 小结

3.6 支链淀粉的凝胶色谱图

3.6.1 小结

第四章 结论与展望

4.1主要结论

4.2 展望

参考文献

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致谢